JPH0658215B2 - 半導体ウエハ上の被検査パターンの欠陥検査方法およびその装置 - Google Patents

半導体ウエハ上の被検査パターンの欠陥検査方法およびその装置

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JPH0658215B2
JPH0658215B2 JP60181738A JP18173885A JPH0658215B2 JP H0658215 B2 JPH0658215 B2 JP H0658215B2 JP 60181738 A JP60181738 A JP 60181738A JP 18173885 A JP18173885 A JP 18173885A JP H0658215 B2 JPH0658215 B2 JP H0658215B2
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【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、LSIウェハなどの半導体素子の多層パター
ンの外観を検査する技術に係り、特にXYステージ手段
と一次元蓄積型リニアイメージセンサとを用いて半導体
ウエハ上の繰返し被検査パターンについて欠陥を検査す
る半導体ウエハ上の被検査パターンの欠陥検査方法およ
びその装置に関するものである。
〔発明の背景〕
LSIなどの集積回路は高集積化と小形化の傾向にあ
る。このような微細なパターンの生産は、その生産工程
の中で細心の注意を払っても、パターンに欠陥が発生す
ることが多く、綿密な検査が必要である。初期の検査
は、多数の検査員によって顕微鏡を用いた目視により行
われていたが、目が疲れ易く、欠陥の見逃しが多く品質
管理の点で問題があった。また、生産量の増大に伴な
い、検査を自動化することが極めて重要な課題となって
いる。
まず、検査対象となるLSIウェハを図面を使用して説
明する。第8図はLSIウェハの一例を示す平面図であ
る。LSIウェハ1は、直径3inchから5inch、或いは
8inch程度の大きさで、厚さ0.5mm程度のシリコン単結
晶の薄板の表面に、チップ2と呼ばれる多数の繰返しパ
ターンが形成されている。
1枚のLSIウェハ1上のチップ2では、すべて同一の
回路パターンを有しているので、チップ2内の回路パタ
ーンを検査するためには近接した2つのチップ2内の同
一箇所2a,2bを顕微鏡で高倍に拡大し、これらの画
像を比較し不一致部分を欠陥と判定することができる。
第9図に、従来のLSIウェハ外観検査装置の一例を示
す。LSIウェハ1上の近接する2つのチップ2上の対
応する点2a,2bを照明光3a,3bで照明し、対物
レンズ4a,4bで高倍に拡大して光電変換器5a,5
b上に結像させる。光電変換器5a,5bは、光学像を
電気信号に変換し、判定回路6で2つの電気信号を比較
判定する。被検査回路パターンが正常の場合には、光電
変換器5a,5b上に結像された光学像は同一となり、
従って光電変換器出力も同一となる。欠陥が存在する
と、異なった信号となるのでこれらを比較することによ
り、欠陥検出が可能となる。そして光電変換器として1
次元イメージセンサを用い、XYステージ7を高速に移
動させて微細なパターン欠陥を検出するものである。
かかる装置に於て多層構造から成るパターンを検査する
場合には、当該パターンの2値化では情報量が不足する
ので濃淡画像化して比較しなければならず、そうなれば
光電変換器5a,5bで検出される2箇所の回路パター
ンがウェハの正常部で濃淡関係まで同一であることが要
求される。
しかし実際には、照明光3a,3bの不均一、光電変換
器5a,5bの特性の不均一によって、検出されるパタ
ーンが同一であっても濃淡差が生じてしまい、上述の装
置により多層パターン上の微細な欠陥を検出することは
著しい困難を伴う。また2組の光学系は装置の価格を上
昇させてしまう。
そこで光学系を1組だけとし、対物レンズ4a,光電変
換器5aによりチップ2aのパターンを検出し、これを
メモリ(図示せず)に格納しておき、チップ2bのパタ
ーンを同一の光電変換器5aにより検出した時に、これ
と前記のメモリに格納してある2aのパターンを読み出
して比較する方法が考えられる。
1組の光学系とTVカメラを用いて2チップ2を比較検
査する方法を詳しく述べてある公知例として特開昭57−
154003号公報がある。これはTVカメラを用いてXYス
テージをステップ&リピートで移動させてパターンを検
出するので、ステージの速度変動に起因する欠陥検出上
の不都合は生じない。またウェハの回転誤差を補正する
ため、チップの頂点座標を求めて2チップの位置合せを
行っており、チップの配列誤差を補正している。しか
し、この方法はあくまでもXYステージをステップ&リ
ピートで移動させてパターンを検出する必要があるの
で、スループットの向上を図る上では限界があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決すべく、半
導体ウエハ上に所定の間隔で繰返して形成された微細な
多層被検査パターンの光学像を同一結像光学系で拡大結
像させて同一蓄積型リニアイメージセンサで受光して順
次得られる微細な被検査パターンの濃淡画像信号に基づ
いて、半導体ウエハを所望の方向に連続的に移動させて
副走査させる速度変動に影響を受けることなく、しかも
繰返して配置される微細な被検査パターンの配列誤差の
影響を受けることなく、半導体ウエハ上の被検査パター
ンの欠陥を高速度で、且つ高信頼度で検査できるように
した半導体ウエハ上の被検査パターンの欠陥検査方法お
よびその装置を提供することにある。
〔発明の概要〕 多層パターンの濃淡画像の2チップ比較を1つの光学系
を用いて行うためには、2チップが正確に対応するよう
に、高精度の位置合せが必要である。本発明では検査の
高速化も目的とするため、検査対象を載置するXYステ
ージをステップ&リピート形式で位置合せすることは行
わず、一定速度で移動させながら検査を行う。
この際、XYステージの速度変動があると、検査対象に
濃淡が生じてしまう。またXYステージが例えばX方向
に、所定速度以上で移動すればX方向の画素寸法が大き
くなり、逆に小さい速度で移動すれば該寸法が小さくな
るという不都合が生じる。そして速度変動の影響は、検
査対象パターンが半導体ウエハの如く、数μm間隔の繰
返し被検査パターンにおいては近接した領域においても
無視できない。
非常に微細なパターン欠陥を検出するためには、XYス
テージが一定速度で移動することが不可欠であるが、X
Yステージの速度変動は比較する2チップ間に濃淡差を
招き、欠陥検出性能を阻害すること、さらに第10図に示
すようなウェハ上のパターンの僅かな配列誤差(0.5μ
m程度)もまた濃淡差を生じさせ検出の障害となること
が本発明を成す過程で判明した。
そこで本発明は、上記目的を達成するために、半導体ウ
エハ上に所定の間隔で繰返して形成された被検査パター
ンの光学像を結像光学系で拡大結像させ、前記半導体ウ
エハを載置したステージ手段を駆動手段により所望の方
向に連続的に移動させて副走査させながら、前記所望の
方向とほぼ直交する方向に長手方向を配置した蓄積型リ
ニアイメージセンサで前記結像された繰返し被検査パタ
ーンの光学像を受光し、前記ステージ手段の変位を検出
する変位検出手段から前記半導体ウエハの所望の方向へ
の一定量の移動に基づいて検出されるタイミング信号で
前記蓄積型リニアイメージセンサに蓄積された繰返し被
検査パターンの濃淡画像信号を主走査してサンプリング
して読み出し、前記変位検出手段から検出される前記半
導体ウエハの所望の方向への一定量の移動に基づいて算
出される時間間隔で、前記読み出された繰返し被検査パ
ターンの蓄積濃淡画像信号を感度補正手段により割算し
て正規化して順次感度補正を施した繰返し被検査パター
ンの濃淡画像信号を得、前記繰返し被検査パターンに対
応して得られる繰返し被検査パターンの濃淡画像信号か
らの特定のパターンの相互の位置を検出して繰返し被検
査パターンの配列誤差を算出して該算出された繰返し被
検査パターンの配列誤差を、前記得られた感度補正を施
した繰返し被検査パターンの濃淡画像信号に対する画像
メモリに記憶させる番地を制御して補正して前記感度補
正を施した繰返し被検査パターンの濃淡画像信号を順次
前記画像メモリに記憶させ、該画像メモリから順次読出
される配列誤差および感度の補正を施した被検査パター
ンの濃淡画像信号と前記順次得られた感度補正を施した
被検査パターンの濃淡画像信号とを比較して不一致に基
づいて半導体ウエハ上の被検査パターンの欠陥を検査す
ることを特徴とする半導体ウエハ上の被検査パターンの
欠陥検査方法とする。また本発明は、前記半導体ウエハ
上の被検査パターンの欠陥検査方法において、前記蓄積
型リニアイメージセンサを一次元で構成したことを特徴
とする。また本発明は、前記半導体ウエハ上の被検査パ
ターンの欠陥検査方法において、前記ステージ手段によ
る副走査を前記前記半導体ウエハに対して繰り返して行
い、最初の副走査によって前記繰返し被検査パターンに
対応して得られる繰返し被検査パターンの濃淡画像信号
からの特定のパターンの相互の位置を検出して繰返し被
検査パターンの配列誤差を算出し、次回以降の副走査に
よって該算出された繰返し被検査パターンの配列誤差を
補正することを特徴とする。また本発明は、半導体ウエ
ハ上に所定の間隔で繰返して形成された被検査パターン
の光学像を拡大結像させる結像光学系と、前記半導体ウ
エハを載置し、駆動手段により所望の方向に連続的に移
動させて副走査させるステージ手段と、該ステージ手段
で副走査させる所望の方向とほぼ直交する方向に長手方
向を配置し、前記結像光学系で結像された繰返し被検査
パターンの光学像を受光する蓄積型リニアイメージセン
サと、前記ステージの変位を検出する変位検出手段と、
該変位検出手段から前記半導体ウエハの所望の方向への
一定量の移動に基づいて検出されるタイミング信号で前
記蓄積型リニアイメージセンサに蓄積された繰返し被検
査パターンの濃淡画像信号を主走査してサンプリングし
て読み出し、前記変位検出手段から検出される前記半導
体ウエハの所望の方向への一定量の移動に基づいて算出
される時間間隔で、前記読み出された繰返し被検査パタ
ーンの蓄積濃淡画像信号を感度補正手段により割算して
正規化して順次感度補正を施した繰返し被検査パターン
の濃淡画像信号を得る感度補正手段と、該感度補正手段
により感度補正を施した繰返し被検査パターンの濃淡画
像信号を順次記憶する画像メモリと、前記繰返し被検査
パターンに対応して得られる繰返し被検査パターンの濃
淡画像信号からの特定のパターンの相互の位置を検出し
て繰返し被検査パターンの配列誤差を算出して該算出さ
れた繰返し被検査パターンの配列誤差を、前記得られた
感度補正を施した繰返し被検査パターンの濃淡画像信号
に対する画像メモリに記憶させる番地を制御して補正す
る配列誤差補正手段と、前記感度補正手段で感度につい
て補正され、前記配列誤差補正手段で配列誤差について
補正されて前記画像メモリに記憶された配列誤差および
感度の補正を施した被検査パターンの濃淡画像信号を順
次読出し、該順次読出された配列誤差および感度の補正
を施した被検査パターンの濃淡画像信号と前記感度補正
手段から順次得られた感度補正を施した被検査パターン
の濃淡画像信号とを比較して不一致に基づいて半導体ウ
エハ上の被検査パターンの欠陥を検査する比較判定手段
とを備えたことを特徴とする半導体ウエハ上の被検査パ
ターンの欠陥検査装置である。また本発明は、前記半導
体ウエハ上の被検査パターンの欠陥検査装置において、
前記蓄積型リニアイメージセンサを一次元で構成したこ
とを特徴とする。また本発明は、前記半導体ウエハ上の
被検査パターンの欠陥検査装置において、前記ステージ
手段を、更に該ステージ手段による副走査を前記前記半
導体ウエハに対して繰り返して行うように構成し、前記
配列誤差補正手段を、更に前記ステージ手段による最初
の副走査によって前記繰返し被検査パターンに対応して
得られる繰返し被検査パターンの濃淡画像信号からの特
定のパターンの相互の位置を検出して繰返し被検査パタ
ーンの配列誤差を算出し、前記ステージ手段を、更に該
ステージ手段による次回以降の副走査によって該算出さ
れた繰返し被検査パターンの配列誤差を補正するように
構成したことを特徴とする。
〔発明の実施例〕
LSIウェハの多層パターンの外観検査の自動化を達成
するためには、既に述べたように、濃淡画像の2チップ
比較を行う必要がある。これは、対象が多層パターンで
あるため、2値化が難しく、濃淡のままで比較する必要
があること、また、濃淡画像同志の比較が微細な欠陥検
出に有利であることによる。
濃淡画像の2チップ2比較を実現するためには、濃淡画
像を高精度に検出し、位置合せして比較しなければなら
ない。しかもLSIウェハ上パターンの微細化に伴な
い、検出すべき欠陥も微細化しており、高倍率で検査す
る必要があるため、検出速度の高速化も考慮されねばな
らない。
このため1次元イメージセンサを用いてXYステージを
高速に連続移動させてパターン検出を行うこととした。
以下、本発明を第1図から第7図を用いて説明する。第
1図においてXYステージ11上に載置されたLSIウェ
ハのパターンは照射光量蓄積形のイメージセンサ17に結
像レンズ(図示せず)を介し結像されるものとなってい
る。速度指令8をモータドライバ9に与え、モータ10を
ドライブし、XYステージ11をX方向(副走査方向)に
走査させる。モータ10の軸に直結したロータリエンコー
ダ12でモータの回転速度を検出し、モータドライバ9に
フィードバックすることによりモータの回転速度を一定
に保つ。このフィードバック機構によりモータ10はある
程度一定速度で回転しようとするが、XYステージ11の
移動速度にはなお速度変動が存在する。XYステージ11
に位置検出器13を取り付け、XYステージがX方向に一
定量移動するたびにタイミング信号14を発生させる。タ
イミング信号14をイメージセンサ17のスタート信号とし
て与え、イメージセンサをXYステージの移動と同期さ
せる。イメージセンサ17をクロック発生回路18で発生し
たクロックによりその内部でY方向(主走査方向)に走
査させ、XYステージ11のX方向走査と組み合せて、2
次元画像信号を得る。タイミング信号14は画素間隔を表
わす信号とする。タイミング信号14の間隔Tを蓄積時間
カウンタ19で計測し、感度補正回路20でイメージセンサ
17の出力を補正する。補正されたイメージセンサ出力は
画像メモリ21に書込むと同時に既に書込まれていたデー
タともども比較判定回路22に送出される。比較判定回路
22では、これらの画像データを比較し、不一致を欠陥と
判定する。画像メモリはX座標カウンタ15及びY座標カ
ウンタ16により制御される。X座標カウンタはタイミン
グ信号14を計数し、Y座標カウンタはクロックを計数す
ることによって画像メモリのアドレスを制御する。Y座
標カウンタは、タイミング信号14がくると後で説明する
一定値にセットする。位置ずれ検出回路23は、チップの
配列誤差を検出し、位置ずれ量によりX座標カウンタ15
及びY座標カウンタ16を制御することにより、画像メモ
リ21には繰返しパターンの対応する部分を同一座標に記
憶する。
次に各部の動作を説明する。
XYステージ11のX方向への移動速度は、理想的にはイ
メージセンサ17の内部走査周期で1画素寸法分だけ移動
する速度であるが、実際にはその速度は理想速度よりず
れているのが通常である、XYステージ17に取り付けた
位置検出器13は第2図に示すようにそのスケールが規則
正しくきざまれており、XYステージの位置をこのスケ
ールにより読み取ってイメージセンサ17を駆動すること
によって、XYステージの速度変動の有無、大小にかか
わらずチップのパターンを等間隔に規則正しくサンプリ
ングすることができる。
XYステージ11の速度変動は、イメージセンサ17の入射
光量蓄積時間(露光時間)の変動となって現われ、これ
がためにイメージセンサからの画像信号の明るさも変動
することになる。第3図は、この様子を主走査方向のパ
ターンが同一として示したものである。図示の如く区間
Tiで露光蓄積された画像信号は次の区間Ti+1でイメー
ジセンサ17より出力されるが、区間Ti,Ti+1の大きさ
が異なる場合は同一パターンに対する画像信号といえど
もその信号レベルが異なる。このため正しい信号レベル
をもった画像信号を得るべくイメージセンサ17からの画
像信号を入射光量蓄積時間によってその信号レベルを補
正する必要があり、蓄積時間カウンタ19と感度補正回路
20により画像信号Viを とする変換を行う。ここでkは定数である。
位置ずれ検出器23はチップ2の配列誤差を検出する。X
方向の配列誤差については、第4図(a)に示すように所
定のエリア内でチップの左端のパターンを検出し、これ
により画像メモリ21への書込みを開始することによって
補正する。すなわち、X座標カウンタ15はチップの左端
のパターンを検出するたびにゼロクリアされるわけであ
る。ただし、XYステージ11が図示の方向と逆方向に移
動する場合は、チップの右端のパターンを検出するたび
にX座標カウンタ15がゼロクリアされる。Y方向のチッ
プの配列誤差については、図示の位置ずれ量ΔYを第4
図(b)に示す第1副走査において、第4図(a)の所定のエ
リア内でチップの上端のパターンを検出することにより
前もって測定しておく。そして、第2副走査以降におい
て、Y座標カウンタ16はチップ2aについてはある一定
値α画素だけオフセットを設け、検出したパターンを画
像メモリ21に書込む。チップ2bについてはα−ΔY画
素だけオフセットを設けて書込む。オフセットαはY方
向の配列誤差のとりうる範囲を考え、αΔYmaxとす
る。ここで、ΔYmaxはX方向の配列誤差の最大値であ
る。これにより、画像メモリ21上でチップ2a及び2b
のパターンのX方向及びY方向に関する位置合せがなさ
れ、チップ2a及び2b内部の対応するパターンが同一
番地に入る。
なお、画像メモリ21はチップ2a或いは2bのうちイメ
ージセンサ17が走査する領域は記憶するだけの容量があ
れば十分である。画像メモリへの取込みの様子を第5図
に示す。同図中、斜線部が画像メモリに書込まれる部分
である。WEはメモリへの書込み信号を、REはメモリ
からの読出し信号を示す。即ち画像メモリ21には(x,
y)=(0,α)番地以降にチップ2aのパターンがチ
ップの左端より書込まれる。チップ2bのパターンの左
端が検出されると、画像メモリ21には(0,α−ΔY)
番地以降にチップ2bのパターンが書込まれると同時
に、画像メモリよりチップ2aのパターンデータを読み
出す。画像データの読み出しは同一番地への画像データ
の書込み前に行う。検出したチップ2bのパターンと画
像メモリ21より読み出したチップ2aのパターンを比較
判定回路22に送出し、不一致を欠陥と判定する。
位置ずれ検出器23によるエッジ検出動作を第6図に示
す。第6図(a)において、例えばチップ上のX方向の所
定範囲XW1,Y方向の所定範囲YW1である所定のエリア
(第4図(a)斜線部に対応)内のパターンに第7図に示
すエッジオペレータを作用させ、第6図(b)に示すよう
なエッジを検出する。これにより第6図(c)に示すよう
な所定範囲XW1内のY方向のエッジのヒストグラムを作
成して、最も度数の多いX座標の位置をエッジ位置とし
て検出する。X方向のパターンのエッジ位置についても
第6図と同様にして検出することができる。検出したエ
ッジ位置よりチップの配列誤差を知ることができる。
X方向及びY方向の配列誤差を補正するためのチップの
左端及び上端のパターンの検出は、チップの内部の特定
パターンをXYステージの空送りによって検出し、設計
データとの比較によりチップの左端及び上端のパターン
の座標を算出することに置き換えることも可能である。
位置ずれ検出回路23は、左端及び上端のパターンの座標
を位置検出器13が検出すると動作し、X座標カウンタ15
及びY座標カウンタ16を制御する。
かかる構成とすれば、温度変動のため位置検出器13のス
ケールの長さが変動しても、比較する2チップ間にはス
ケールの長さ変動による差が現われないので、非常に高
精度に比較検査ができる。
〔発明の効果〕
本発明のよれば、LSIウエハ上の繰返し微細な多層被
検査パターンに対して、該微細な多層被検査パターンの
光学像を同一結像光学系で拡大結像させて同一蓄積型リ
ニアイメージセンサで受光して順次得られる微細な被検
査パターンの濃淡画像信号に基づいて、半導体ウエハを
所望の方向に連続的に移動させて副走査させる速度変動
に影響を受けることなく、しかも繰返して配置される微
細な被検査パターンの配列誤差の影響を受けることな
く、半導体ウエハ上の繰返し被検査パターンの各々から
得られる濃淡画像信号同志を比較検査することにより、
高いスループット、即ち高速度で、且つ高信頼度で超微
細欠陥を検査することができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す図、第2図は位置検出器
とイメージセンサ及びチップの位置関係を表わす図、第
3図はイメージセンサの入射光量蓄積時間と画像信号の
関係を表わす図、第4図(a),第4図(b)は位置ずれ検出
の例を示す図、第5図は画像メモリへ書込みと読出しの
例を示す図、第6図は位置ずれ検出におけるエッジ検出
の例を示す図、第7図はエッジオペレータの例を示す
図、第8図はLSIウェハの例を示す図、第9図は従来
のLSIウェハ外観検査装置の例を示す図、第10図はチ
ップ配列誤差の例を示す図である。 1…LSIウェハ、2…チップ 11…XYステージ、13…位置検出器 15…X座標カウンタ、16…Y座標カウンタ 17…イメージセンサ、18…クロック発生回路 19…蓄積時間カウンタ、20…感度補正回路 21…画像メモリ、22…比較判定回路 23…位置ずれ検出回路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体ウエハ上に所定の間隔で繰返して形
    成された被検査パターンの光学像を結像光学系で拡大結
    像させ、前記半導体ウエハを載置したステージ手段を駆
    動手段により所望の方向に連続的に移動させて副走査さ
    せながら、前記所望の方向とほぼ直交する方向に長手方
    向を配置した蓄積型リニアイメージセンサで前記結像さ
    れた繰返し被検査パターンの光学像を受光し、前記ステ
    ージ手段の変位を検出する変位検出手段から前記半導体
    ウエハの所望の方向への一定量の移動に基づいて検出さ
    れるタイミング信号で前記蓄積型リニアイメージセンサ
    に蓄積された繰返し被検査パターンの濃淡画像信号を主
    走査してサンプリングして読み出し、前記変位検出手段
    から検出される前記半導体ウエハの所望の方向への一定
    量の移動に基づいて算出される時間間隔で、前記読み出
    された繰返し被検査パターンの蓄積濃淡画像信号を感度
    補正手段により割算して正規化して順次感度補正を施し
    た繰返し被検査パターンの濃淡画像信号を得、前記繰返
    し被検査パターンに対応して得られる繰返し被検査パタ
    ーンの濃淡画像信号からの特定のパターンの相互の位置
    を検出して繰返し被検査パターンの配列誤差を算出して
    該算出された繰返し被検査パターンの配列誤差を、前記
    得られた感度補正を施した繰返し被検査パターンの濃淡
    画像信号に対する画像メモリに記憶させる番地を制御し
    て補正して前記感度補正を施した繰返し被検査パターン
    の濃淡画像信号を順次前記画像メモリに記憶させ、該画
    像メモリから順次読出される配列誤差および感度の補正
    を施した被検査パターンの濃淡画像信号と前記順次得ら
    れた感度補正を施した被検査パターンの濃淡画像信号と
    を比較して不一致に基づいて半導体ウエハ上の被検査パ
    ターンの欠陥を検査することを特徴とする半導体ウエハ
    上の被検査パターンの欠陥検査方法。
  2. 【請求項2】前記蓄積型リニアイメージセンサを一次元
    で構成したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の半導体ウエハ上の被検査パターンの欠陥検査方法。
  3. 【請求項3】前記ステージ手段による副走査を前記前記
    半導体ウエハに対して繰り返して行い、最初の副走査に
    よって前記繰返し被検査パターンに対応して得られる繰
    返し被検査パターンの濃淡画像信号からの特定のパター
    ンの相互の位置を検出して繰返し被検査パターンの配列
    誤差を算出し、次回以降の副走査によって該算出された
    繰返し被検査パターンの配列誤差を補正することを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の半導体ウエハ上の被
    検査パターンの欠陥検査方法。
  4. 【請求項4】半導体ウエハ上に所定の間隔で繰返して形
    成された被検査パターンの光学像を拡大結像させる結像
    光学系と、前記半導体ウエハを載置し、駆動手段により
    所望の方向に連続的に移動させて副走査させるステージ
    手段と、該ステージ手段で副走査させる所望の方向とほ
    ぼ直交する方向に長手方向を配置し、前記結像光学系で
    結像された繰返し被検査パターンの光学像を受光する蓄
    積型リニアイメージセンサと、前記ステージの変位を検
    出する変位検出手段と、該変位検出手段から前記半導体
    ウエハの所望の方向への一定量の移動に基づいて検出さ
    れるタイミング信号で前記蓄積型リニアイメージセンサ
    に蓄積された繰返し被検査パターンの濃淡画像信号を主
    走査してサンプリングして読み出し、前記変位検出手段
    から検出される前記半導体ウエハの所望の方向への一定
    量の移動に基づいて算出される時間間隔で、前記読み出
    された繰返し被検査パターンの蓄積濃淡画像信号を感度
    補正手段により割算して正規化して順次感度補正を施し
    た繰返し被検査パターンの濃淡画像信号を得る感度補正
    手段と、該感度補正手段により感度補正を施した繰返し
    被検査パターンの濃淡画像信号を順次記憶する画像メモ
    リと、前記繰返し被検査パターンに対応して得られる繰
    返し被検査パターンの濃淡画像信号からの特定のパター
    ンの相互の位置を検出して繰返し被検査パターンの配列
    誤差を算出して該算出された繰返し被検査パターンの配
    列誤差を、前記得られた感度補正を施した繰返し被検査
    パターンの濃淡画像信号に対する画像メモリに記憶させ
    る番地を制御して補正する配列誤差補正手段と、前記感
    度補正手段で感度について補正され、前記配列誤差補正
    手段で配列誤差について補正されて前記画像メモリに記
    憶された配列誤差および感度の補正を施した被検査パタ
    ーンの濃淡画像信号を順次読出し、該順次読出された配
    列誤差および感度の補正を施した被検査パターンの濃淡
    画像信号と前記感度補正手段から順次得られた感度補正
    を施した被検査パターンの濃淡画像信号とを比較して不
    一致に基づいて半導体ウエハ上の被検査パターンの欠陥
    を検査する比較判定手段とを備えたことを特徴とする半
    導体ウエハ上の被検査パターンの欠陥検査装置。
  5. 【請求項5】前記蓄積型リニアイメージセンサを一次元
    で構成したことを特徴とする特許請求の範囲第4項記載
    の半導体ウエハ上の被検査パターンの欠陥検査装置。
  6. 【請求項6】前記ステージ手段を、更に該ステージ手段
    による副走査を前記前記半導体ウエハに対して繰り返し
    て行うように構成し、前記配列誤差補正手段を、更に前
    記ステージ手段による最初の副走査によって前記繰返し
    被検査パターンに対応して得られる繰返し被検査パター
    ンの濃淡画像信号からの特定のパターンの相互の位置を
    検出して繰返し被検査パターンの配列誤差を算出し、前
    記ステージ手段による次回以降の副走査によって該算出
    された繰返し被検査パターンの配列誤差を補正するよう
    に構成したことを特徴とする特許請求の範囲第4項記載
    の半導体ウエハ上の被検査パターンの欠陥検査装置。
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